Các thí nghiệm kỹ thuật đơn giản rất hữu ích để thực hiện với trẻ em, đây là dành thời gian cho nhau, và thấm nhuần các kỹ năng, và sự hiểu biết của các nhà thiết kế nhỏ, những điều cơ bản, rằng các ổ bánh, như trong phim hoạt hình nổi tiếng, không mọc trên cây.
Lần này, chúng tôi quyết định tạo ra nguồn hóa chất đơn giản nhất và cố gắng áp dụng nó cho bất cứ điều gì thiết thực. Nói về ứng dụng thực tế, điều đáng nhớ là chỉ một vài thế hệ trước, những người nghiệp dư vô tuyến, để cung cấp máy thu và bộ khuếch đại vô tuyến pin của họ, đã được đề xuất để sản xuất một số loại pin điện hoặc pin để sản xuất độc lập. Đây là những yếu tố của Leklanshe và Popov [1] trang 9 ... 18, hoặc một cục chì hoặc pin xăng [1], trang 22 ... 28. Một số phần tử dòng điện tương đối cao được kết nối với pin sợi đốt (dây tóc sợi đốt của ống vô tuyến), hàng chục phần tử nhỏ hơn, với pin cực dương, điện áp có thể đạt tới 60-80 volt. Pin đã được ướt ướt - với chất điện phân lỏng và cần được chăm sóc và bảo dưỡng.
Vậy tế bào điện, một vài từ như thế nào? và "tại sao?" Dòng điện xảy ra khi kim loại tương tác. Trong trường hợp này, một sự khác biệt tiềm năng (điện áp) khác nhau xảy ra. Trở lại năm 1793, Alessandro Volta, xây dựng một tế bào điện (cực Volta), thiết lập hoạt động tương đối của các kim loại được biết đến sau đó: Zn, Pb, Sn, Fe, Cu, Ag, Au. "Sức mạnh" của tế bào mạ điện hóa ra càng lớn, càng xa các kim loại trong hàng này đứng (dãy điện áp).
Sau đó, để tổ chức dữ liệu, tiềm năng của điện cực hydro hydro đã được lấy làm tham chiếu số không. Sau khi đo tiềm năng của các kim loại được ghép với anh ta, các kim loại thử nghiệm được sắp xếp thành một hàng. Bảng kết quả được gọi là "Chuỗi điện hóa của ứng suất kim loại" và trong phòng hóa học, phải treo bên cạnh hệ thống định kỳ và chân dung của Dmitry Ivanovich.
Một số ứng suất kim loại là một chi tiết hữu ích, trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi, như Alessandro Volta, sẽ biết - các kim loại càng tách ra khỏi nhau, lực căng sẽ càng lớn.
Trong các thí nghiệm của chúng tôi, giống như kinh điển, chúng tôi đã sử dụng đồng và kẽm.Khi các tấm được ngâm trong chất điện phân, giữa nó và tấm kẽm, một phản ứng hóa học xảy ra, do đó các điện tích âm tích tụ trên tấm và nó được tích điện âm. Kết quả của phản ứng diễn ra trong tế bào mạ điện, điện cực kẽm dần tan.
Trên một điện cực đồng, trong quá trình hoạt động của một tế bào điện, các bong bóng hydro nhỏ được hình thành để cô lập bề mặt đồng khỏi chất điện phân. Hiện tượng được gọi là, trong một tế bào điện, nó có hại, họ đang vật lộn với nó. Để loại bỏ hydro được giải phóng, các chất gọi là hydro được đưa vào chất điện phân. Trong vai trò của chúng thường là các hợp chất của mangan, đồng sunfat. Trong các thí nghiệm đơn giản, thuốc tím có thể được sử dụng.
Những gì chúng tôi sử dụng cho thí nghiệm.
Thiết bị và vật liệu.
Để lắp ráp các tế bào điện, như các điện cực đồng, bạn có thể sử dụng dây, dây, lá. Kẽm có thể được chiết xuất từ các yếu tố khô, sản phẩm mạ kẽm có thể được sử dụng. Thay vì kẽm, bạn có thể thử sử dụng điện cực bằng nhôm hoặc sắt. Natri clorua cho chất điện phân, một chút dây gắn mềm. Bạn chắc chắn cần một vôn kế hoặc vạn năng, máy cắt dây, kéo. Là tàu thuyền, thùng chứa phi kim loại có kích thước phù hợp có thể được sử dụng. Thủy tinh, tiện lợi hơn cốc nhựa nhẹ - chúng nặng hơn, ổn định hơn, khó lật đổ hơn. Sẽ rất tốt nếu có tải điện áp thấp hiện tại - radio đơn giản, đồng hồ thạch anh, v.v.
Pin "điện áp cao" của dây và ốc vít.
Bị cuốn hút bởi sự đơn giản của các chi tiết và điện áp tương đối cao nhận được, chúng tôi đã cố gắng lắp ráp một pin như vậy. Một cặp kim loại cổ điển của Hoàng kim - đồng-kẽm - được sử dụng ở đây. Ý tưởng là sử dụng ốc vít mạ kẽm làm điện cực kẽm. Duyên dáng Rõ ràng là một yếu tố như vậy không được thiết kế để hoạt động lâu dài - một lớp kẽm mỏng sẽ nhanh chóng hòa tan, tuy nhiên, điều này không quan trọng đối với một thử nghiệm ngắn hạn. Nhưng vít mạ kẽm hoặc bánh răng có ở khắp mọi nơi.
Một dây cũng được sử dụng như một điện cực đồng - cũng là một vật liệu có sẵn rộng rãi, ngoài ra - việc lắp đặt các bộ phận thuận tiện nhất trong pin - tất cả các yếu tố được kết nối nối tiếp - cộng với một đến điểm trừ tiếp theo. Trong trường hợp này, điện áp được tính tổng, dòng điện vẫn giữ nguyên.
Hãy bắt đầu nào.
Sau khi chọn số lượng ốc vít mạ kẽm yêu cầu có độ dài mong muốn, chúng tôi tìm thấy một dây đồng phù hợp. Đây là một dây quấn trong cách điện véc ni. Đường kính của dây khoảng 0,5 mm.
Cực làm sạch lớp cách điện véc ni, nhiều lần, với nỗ lực kéo dây qua lớp da mài gấp đôi có kích thước trung bình.
Sau đó, anh ta chuẩn bị một cặp điện cực - dưới đầu của một ốc vít tự khai thác, quấn chặt hai hoặc ba vòng dây và cắt bỏ phần thừa.
Lắp ráp pin - một máng được sử dụng làm vật chứa để đóng băng. Bạn có thể sử dụng các tế bào từ đồ ngọt đóng hộp, tuy nhiên, chúng tinh tế hơn. Sau khi cài đặt các điện cực trên các bức tường giữa các tế bào, chúng tôi lấp đầy các thùng chứa bằng chất điện phân. Chúng tôi đã sử dụng dung dịch muối ăn - một muỗng canh với 0,5 lít nước ấm. Để làm đầy nó rất thuận tiện để sử dụng một ống tiêm y tế.
Chúng tôi đã tìm thấy thêm một vài ốc vít cho các điện cực và thêm các yếu tố vào pin, đó là những gì chúng tôi có. Điện áp ở tải có trở kháng cao (điện trở đầu vào của vôn kế kỹ thuật số) là đáng kể, nhưng tại bất kỳ tải nào, tuy nhiên đáng chú ý, nó giảm đáng kể.
Cố gắng làm tế bào mạ điện tương tự (pin) với các điện cực lớn hơn.
Là một container, chúng tôi sử dụng một bình nửa lít (hai), các tấm có diện tích đáng kể sẽ nằm gọn trong đó. Là các điện cực, chúng tôi lấy lá đồng và kẽm mỏng - tàn dư của thủy tinh từ nguyên tố "khô" của nhà máy, được tháo rời trong quá trình sản xuất than chì cho lớp phủ chịu lửa.
Chúng tôi làm sạch tàn dư của muối tinh thể khô bằng bàn chải dây và cắt hai tấm bằng kéo khoảng với cùng một diện tích. Từ lá đồng, cắt hai sọc phù hợp. Ngoài ra với kéo. Chúng tôi có hai cặp điện cực, trang bị cho các phần tử của chúng tôi, mà không cần phải quảng cáo thêm, uốn cong các cạnh của chúng trên cổ của lon.
Trong một thùng chứa lớn hơn, chúng tôi đã chuẩn bị một chất điện phân - natri clorua, hòa tan trong nước ấm, nồng độ là như nhau, và các yếu tố chuẩn bị được đổ.
Chúng tôi kết nối hai yếu tố nối tiếp, sử dụng một đoạn dây gắn và hai kẹp cá sấu. Vì vậy, tốt, điện áp pin gần với "ngón tay" tiêu chuẩn, hãy thử sử dụng. Một yếu tố có điện áp 1,5 V được sử dụng trong đồng hồ cơ điện, ngoài ra, mức tiêu thụ hiện tại của đồng hồ là rất nhỏ và pin của chúng tôi sẽ có thể áp đảo nó.
Chúng tôi đã tháo pin tiêu chuẩn khỏi đồng hồ và kết nối với các thiết bị đầu cuối một đoạn của dây gắn. Quan sát cực tính (tấm đồng - "+", kẽm - "-"), kết nối đồng hồ của chúng tôi với pin tạm thời, thì đấy! Đồng hồ hoạt động, điện áp "chìm" đến 1,3 V. Đồng hồ hoạt động hoàn hảo trong vài giờ, cho đến khi tất cả chúng tôi tự hào (tuy nhiên là một thầy phù thủy!) Sau đó chúng tôi mệt mỏi.
Theo dõi.
Hiến pháp nội bộ của bất kỳ đứa trẻ nào đều chú ý đến một chủ đề, anh ta có thể tập trung không quá 15 ... 20 phút, và tất cả các lớp học với trẻ em nên được lên kế hoạch để chúng phù hợp vào thời điểm đó, hoặc chuyển đổi giữa các lớp khác nhau, nếu không cả hai bạn sẽ bị hành hạ.
Là một tải, nó tốt hơn để áp dụng rằng dù nó di chuyển hay phát sáng - những con số trên vôn kế gây ấn tượng cho tâm trí, nhưng không phải là trái tim. Ngoài đồng hồ và máy tính, nó chắc chắn sẽ gây ra sự ngưỡng mộ, công việc từ pin tự chế của một máy thu radio nhỏ (như một tùy chọn - một sản phẩm tự chế!).
Để sử dụng lâu dài, chất điện phân của các tế bào phải được bảo vệ khỏi bụi và bay hơi, và chăm sóc chất khử cực - tốt nhất, ít nhất là làm tắc bình bằng một miếng màng nhựa có dây chun và thêm kali permanganat vào chất điện phân. Hơn nữa, tốt hơn là thu thập ngay yếu tố được đề cập của Popov.
Ngoài vít tự khai thác mạ kẽm, có thể sử dụng thép tấm mạ kẽm, đối với các phần tử lớn sẽ thuận tiện hơn - trong quá trình thử nghiệm, bạn có thể nhận được dòng điện và năng lượng đáng kể bất cứ điều gì (di chuyển ngón tay trong không khí).
Danh sách các tài liệu được sử dụng.
1. P. Strelkov. Biết và có thể. Kỹ sư điện tiên phong. Thám tử. Năm 1960
2. V.S Polosin, V.G. Prokopenko. Hội thảo về phương pháp giảng dạy hóa học. Matxcơva, "Khai sáng", 1989, trang 202.203.